单片机原理与工程应用—从MCS-51到ARM_郑传涛，刘洋著_9787568066143

MCS-51系列单片机与ARM单片机是目前嵌入式系统应用中的两种重要单片机机型，在传感、通信、计算机、控制等四大信息支柱技术领域均具有广泛的应用。单片机的应用属于芯片级应用，需要设计者掌握单片机的硬件结构与指令系统，了解其它集成电路的应用技术，并熟悉设计单片机系统所需要的相关理论和技术方法。
作者结合自身在单片机应用技术与系统集成方面的科研经历和教学积累，以MCS-51单片机、ARM9单片机为主要对象，系统介绍了两种单片机的原理与应用技术。具体内容包括：单片机发展与应用概述、嵌入式系统及其设计方法、单片机的硬件架构与原理、单片机的软件设计、单片机存储系统的扩展、单片机的定时/计数器及应用、单片机的并行口及其扩展与应用、单片机的中断/异常及应用、单片机的串行通信及应用、单片机的数据采集及应用、单片机的输出控制及应用、单片机的人机交互系统设计与应用。本书着重从实用化的角度阐述两种单片机的核心技术，并采用对比的方式讲述二者的知识点与应用技术的异同，使读者能够全面掌握单片机原理与应用技术。
本书可作为电子信息类相关专业的本科生、研究生的教学用书，也可作为从事自动控制、智能仪器仪表、电力电子、机电一体化以及各类单片机应用的工程技术人员、科研人员、电子爱好者的参考用书。

1970-1980年代，人们采用超大规模集成技术（VLSI），将具有数据处理能力的中央处理（CPU）、存储器（程序存储器、数据存储器）、输入/输出接口（I/O）、定时/计数器、串口等多个功能电路集成在同一个芯片上，构成一种片上计算机硬件系统，从而形成了单片机。从本质来讲，单片机是一种集成电路芯片，其硬件系统能够在程序的控制下，准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。
不同的单片机有着不同的硬件特征和软件特征，即它们的技术特征不尽相同。单片机的技术特征包括功能特性、控制特性和电气特性等。硬件特征取决于单片机芯片的内部结构。用户要使用某种单片机，必须了解该型号的单片机是否能实现需要的功能，是否符合应用系统所要求的特性与指标。软件特征包括指令系统特性和开发支持环境。指令系统特性包括单片机指令的寻址方式、数据处理和逻辑处理方式等；开发支持环境包括指令的兼容及可移植性、支持的开发软件及硬件资源。因此，要利用某型号的单片机开发实用化的应用系统，必须掌握好单片机的技术特征。
单片机控制系统的优势在于，它能够取代利用复杂电子线路、数字电路等构成的控制系统，可以通过软件实现控制功能，并做到智能化、高可靠和低功耗。目前，单片机的应用领域非常广泛，例如，通信终端、家用电器、智能仪器仪表、过程控制和专用控制装置。一般来讲，单片机的应用属于芯片级应用，需要用户掌握单片机的硬件结构与指令系统，了解其它集成电路的应用技术，并熟悉设计单片机系统所需要的相关理论和技术方法。
本书主要讲授两种架构单片机的原理与应用技术：MCS-51单片机（简称51单片机）和ARM单片机。在讲授基础知识的同时，结合作者的科研经历和教学心得体会，主要从应用的层面阐述单片机应用系统的设计理念、方法，并给出具有鲜明科研背景的工程应用实例。

郑传涛，吉林大学电子科学与工程学院、集成光电子学国家重点联合实验室教授、博士生导师。主要研究红外激光光谱学与气体传感系统。吉林省中青年科技创新领军人才（2018），中国光学学会高级会员、吉林省光学学会高级会员、理事、激光光谱专委会委员，全国激光光谱技术学术论坛组委会委员，吉林大学电子科学与工程学院学位评定委员会委员。2005、2007年分别获得吉林大学学士和硕士学位，2010 年获得博士学位并留校任教。2013 年9 月被聘为副教授、硕士生导师。2016 年12 月被破格聘为博士生导师。2015 年7 月入选吉林大学优秀青年教师培养计划。2015 年9 月至2016 年9 月赴美国莱斯（Rice）大学做国家公派访问学者。2018年9月被聘为教授。承担国家自然科学基金、国家重点研发计划子课题、国家科技支撑计划子课题等项目16项。发表第一（通讯）作者论文168篇（被SCI 检索118篇，被EI 检索50篇）。申请国家发明专利11 项（授权4 项）、出版学术专著1 本、获吉林省自然科学学术成果奖1项（2014）。教改项目：1. 学术学位研究生核心课程建设与改革项目：《信息论》核心课程建设与改革 2014-2015 吉林大学负责人 2. 吉林大学本科生“十三·五”规划教材项目：单片机原理与工程应用2018-2020 吉林大学负责人 3. 物理电子学学术学位研究生高水平课程体系建设 2014-2016 吉林大学参加人 4.青年教师教学能力提升项目：新工科背景下《模拟电子技术基础》“L-T-R”混合式教学模式的改革研究 2019-2021 吉林大学参加人5.在线课程项目：《模拟电子电路》 2019-2021 吉林大学参加人教改论文：1. 第一作者.《信息论课程教学改革与实践》，教育教学论坛，2016，6：131-132。2. 通讯作者.本科生MCS-51 和ARM 单片机课程的关联性教学，教育现代化，2018，35：252-253。3. 第三作者.基于LabVIEW 的抽象化模拟电路实验教学系统，吉林大学学报（信息科学版），2019，37(5)：539-544。指导学生竞赛获奖：1. 2011.09，指导全国大学生电子设计竞赛，国家二等奖（学生：田崇文、李艳婷、祝晓龙）2. 2011.09，指导全国大学生电子设计竞赛，国家二等奖（学生：朱飞亚、王焱、宫振东）3. 2011.09，指导全国大学生电子设计竞赛，吉林省一等奖（学生：田崇文、李艳婷、祝晓龙）4. 2011.09，指导全国大学生电子设计竞赛，吉林省一等奖（学生：朱飞亚、王焱、宫振东）5. 2010.09，指导吉林省大学生电子设计竞赛，吉林省二等奖（学生：张宗达、陈伯洋、李云超）6. 2010.09，指导吉林省大学生电子设计竞赛，吉林省三等奖（学生：田崇文、李艳婷、王涛）7. 2012.09，指导吉林省大学生电子设计竞赛，吉林省二等奖（学生：王雅超、张红伟、于掌舵）8. 2012.09，指导吉林省大学生电子设计竞赛，吉林省三等奖（学生：吴腾枫、蔡俊、孙迪）9. 2013.09，指导全国大学生电子设计竞赛，吉林省二等奖（学生：王雅超、张红伟、于掌舵）

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